服务热线：常用高合金钢中各元素对双芯可调缩孔性能的影响
2018年10月05日
沧州五森管道有限公司
双芯可调缩孔中常用的高合金钢为含碳量小于0.10%的铬钼、铬镍、铬镍钼耐热钢和不锈钢。
双芯可调缩孔用高合金钢中，其主要影响元素有碳(C)、铬(Cr)、钼(Mo)、镍(Ni)、钛(Ti)、硅(Si)等。除此之外，尚有硫(S)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等杂质元素。
1、碳(C)在高合金钢中的作用
碳也是双芯可调缩孔用高合金钢中的强化元素，但不是主要强化元素，此时的强化元素主要是合金元素。为了满足高合金钢的塑性、韧性、耐蚀性和焊接性能的要求，它的含碳量一般不大于0.1%。
对于铬镍或铬镍钼奥氏体不锈钢，它的含碳量一般不大于0.08%。当其含碳量小于等于0.03%时，由于含碳量较低，高温强度也较低，故不宜用于525℃及以上的温度环境中。作为高温下耐热用的高合金钢，其含碳量应大于等于0.04%，但此时奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀性能下降。
2、铬(Cr)在高合金钢中的作用
铬在铬钼高合金钢中的作用与在双芯可调缩孔用低合金钢中的作用相似。
铬在不锈耐热钢中，当其含量超过12%时，使钢具有良好的高温抗氧化性和耐氧化介质腐蚀作用，并增加钢的热强性。但铬含量太高时或者处理不当，易发生s相和475℃回火脆化。
在单一的铬钢中，材料的焊接性能随铬含量的增加而恶化。
3、钼(Mo)在高合金钢中的作用
钼在双芯可调缩孔用铬钼高合金钢中的作用与在低合金钢中的作用相似。
钼在不锈耐热钢中，也能使钢表面钝化，但作用不如铬 。钼与铬相反，它既能在还原性酸(HCI、H2SO4、H2SO3)中又能在强氧化性盐溶液( 别是含有氯离子时)中，使钢材表面钝化。因此，钼可以普遍提高钢的抗蚀性能。
钼加入奥氏体耐酸钢中，能 地提高双芯可调缩孔用材料对醋酸、环烷酸的抗蚀性。
在含有氯化物的溶液中，常会引起奥氏体耐酸钢的点腐蚀和晶间腐蚀。材料中加入钼后，这种倾向在很大程度上会被减缓或抑止。
4、镍(Ni)在高合金钢中的作用
镍是扩大g相区，形成无限固溶体的元素，它是双芯可调缩孔用奥氏体不锈钢中的主加元素。
镍和碳不形成碳化物，它是形成和稳定奥氏体的主要合金元素。镍与铁以互溶的形式存在于钢中的a相和g相中，使之强化。
镍能细化铁素体晶粒，改善钢的低温性能。含镍量超过一定值的碳钢，其低温脆化转变温度 降低，而低温冲击韧性 提高，因此双芯可调缩孔用镍钢常用于低温度材料。一般情况下，含镍达到3.5%的镍钢可以在-100℃低温下使用，含镍达到9%的镍钢可在-196℃超低温下使用。含镍的低合金钢还有较高的抗腐蚀疲劳的性能。镍钢不宜在含硫或一氧化碳的气氛中加热，因为镍易与硫化合，在晶界上形成低熔点的NiS网状组织而产生热脆。在高温时镍将与一氧化碳化合形成Ni(CO)4气体而由合金中逸出，从而在材料中留下孔洞。
在不锈耐热钢中，镍与铬、钼等元素适当配合使材料在常温下为奥氏体组织，即得到所谓的奥氏体不锈钢或耐热钢。然而，目前双芯可调缩孔用镍在全世界范围内都是一种比较稀缺的元素，故作为一种合金元素，应该只有在用其它元素不能获得所需要的性能时，才考虑使用它。
由于镍可降低临界转变温度和降低钢中各元素的扩散速度，因而它可提高钢的淬透性。
镍不增加钢对蠕变的抗力，因此一般不作为热强钢中的强化元素。在奥氏体热强钢中，双芯可调缩孔用镍的作用只是使钢奥氏体化，钢的强度必须靠其它元素如钼、钨、钒、钛、铝来提高。
镍是有一定抗腐蚀能力的元素，对酸、碱、盐以及大气均具有一定的抗蚀能力。
5、钛(Ti)在高合金钢中的作用
钛是缩小g相区，形成g相圈的元素。
钛是 强的碳化物形成元素，与氮、氧的亲和力也极强，是良好的脱气剂和固定氮、碳的有效元素，正因为这样，含钛的高合金钢不宜用作铸件。
在双芯可调缩孔用奥氏体不锈钢中，由于钛能固定碳，有防止和减轻材料晶间腐蚀和应力腐蚀的作用。如果奥氏体不锈钢中的钛、碳含量之比超过4.5时，由于此时材料中的氧、氮和碳可以全部被固定住，故使得材料对晶间腐蚀、应力腐蚀和碱脆有很好的抗力。
当钛以碳化钛微粒存在时，由于它能细化钢的晶粒并成为奥氏体分解时的有效晶核，可使钢的淬透性降低，但也使材料的高温固溶强化效果降低。
钛能提高双芯可调缩孔用耐热钢的抗氧化性和热强性。在高镍含铝合金中能形成g¢相[Ni3(Al，Ti)]，并弥散析出，从而提高材料的热强性。目前，钛越来越多地被用作航空、宇航工业材料。
钛作为强碳化物形成元素，可以提高钢在高温、高压、氢气中的稳定性。当双芯可调缩孔用钢中的钛含量达到碳含量的4倍时，可使钢在高压下对氢的稳定性几乎高达600℃以上。
6、硅(Si)在高合金钢中的作用
硅在高合金钢中常用于奥氏体-铁素体或铁素体-奥氏体双相不锈钢中，起固溶强化作用。
各种奥氏体不锈钢中加入约2%的硅，可以增强它们的高温不起皮性。
在铬、铬铝、铬镍、铬钨等钢中加入硅，都将提高它们的高温抗氧化性能。但硅含量太高时，双芯可调缩孔用材料的表面脱碳倾向增加。
7、硫(S)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等杂质元素在双芯可调缩孔用高合金钢中的作用
同低合金钢部分。
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